Система стабилизации движения VSC


Система стабилизации движенияЧто вызывает боковое скольжение автомобиля, в результате которого водителю очень трудно восстановить контроль над машиной. Как система стабилизации движения VSC помогает водителю избежать аварии. Принцип работы, взаимодействие с ABS и антипробуксовочной системой TRC. На эти вопросы постараемся найти ответ.

Системы активной безопасности

Наиболее широко применяются известные системой активной безопасности ABS, система TRC и VSC.

Антиблокировочная система тормозов в автомобильной терминологии определяется как ABS (Antilock Brake System). Обеспечивает правильное торможение в условиях аварийных ситуациях.

При движении автомобиля скользкой поверхности система ABS предотвращает блокировку колес в случае экстренного торможения, тем самым, помогает сохранить управление водителем автомобиля при торможении.

Антипробуксовочная система в автомобильной терминологии определяется как TRC (Traction Control System). Предотвращает блокировку колес при движении автомобиля с места.

Иными словами, система ABS помогает сохранить управление автомобилем при торможении, а TRC при старте и ускорении авто с места.

Дополнение к этим системам активной безопасности используют систему стабилизации движения автомобиля которая помогает сохранить контроль управления автомобилем на поворотах при повышенных режимах движения.

Система стабилизации движения в автомобильной терминологии обозначается как VSC – (Vehicle Stability Control). Предотвращает боковое скольжение автомобиля помогая водителю избежать аварии.

Комплексная работа этих трех систем безопасности помогает водителю управлять автомобилем в любых ситуациях.


Насколько эффективна система стабилизации движения VSC

При движении на скользкой дороге,  в реальной ситуации, чтобы избежать столкновения с другим автомобилем водитель резко поворачивает руль в сторону. В такой ситуации автомобиль подвержен боковому скольжению, и немедленно последует занос автомобиля. Ухудшается управляемость автомобилем и водителю очень трудно восстановить контроль над автомобилем. Такая неожиданная преграда, угрозы аварийной ситуации на пути водителя, в конечном итоге может привести к развороту и самому потдасться жизненному риску.

Система стабилизации движения

Чтобы помочь водителю в подобных ситуациях была специально спроектирована система стабилизации движения VSC. Автомобиль оборудованный системой стабилизации, способен сохранить управляемость и стабильность движения в подобной ситуации, безопасно закончить поворотный маневр.

Что такое боковое скольжение

При движении во время поворота центробежная сила толкает автомобиль наружу. Транспорт удерживается от скольжения наружу поворота силой трения возникающие между дорогой и шинами. Однако, при увеличении скорости движения центробежная сила увеличивается и может наступить момент когда центробежная сила превысит сцепные свойства шин.

Когда это происходит шины не могут удерживать автомобиль на дороге и он будет соскальзывать с дороги. Это и называется боковым скольжением автомобиля. Такое скольжение может проявиться как задних так на передних колесах.

Когда задние колеса начнут проскальзывать при боковом скольжении, вызывая снос задней части автомобиля наружу поворота. Автомобиль начнет вращаться вокруг своей вертикальной оси внутри поворота и может вызвать его разворот. Это явление носит название избыточной поворачиваемости.

Если передние колеса начнут проскальзывать – автомобиля начнёт сносить с траектории наружу поворота. Это явление носит название недостаточной поворачиваемости.
Как видите поведение автомобиля существенно изменяется в зависимости от того какие колеса начнут проскальзывать сначала, задние или передние. В любом случае оба заноса очень небезопасны.

Как работает система стабилизации движения VSC при избыточной поворачиваемости автомобиля

Итак мы уже знаем, что система стабилизации движения постоянно контролирует возникновение бокового скольжения чтобы удержать автомобиль на траектории движения. Рассмотрим работу системы в случае возникновения избыточной поворачиваемости автомобиля.
Чтобы противостоять и вернуть автомобиль на траекторию при избыточной поворачиваемости, нужно вызвать движение передней части автомобиля наружу поворота. Для этого, система стабилизации противодействует боковому скольжению путем управления дроссельной заслонкой и тормозным усилителем всех четырех колес, независимо друг от друга. Когда система VSC определяет проявление избыточной поворачиваемости, она закрывает дроссельную заслонку. В результате движущие силы колес снижаются, вызывая увеличение сцепления шин с дорогой.

Одновременно, система стабилизации притормаживает наружное переднее колесо. При этом возникает сила толкающая переднюю часть автомобиля на завершение поворота. Автомобиль начинает поддерживать правильную, оптимальную траекторию движения и безопасно закончит поворот.

Как работает система стабилизации движения VSC при недостаточной поворачиваемости автомобиля

При возникновении этого явления, скольжение начинается с передних колес вызывая снос передней оси автомобиля наружу поворота. Во избежании этого процесса необходимо вызвать корректирующие усилие, которое будет поворачивать переднюю часть автомобиля внутрь поворота.

Когда VSC стабилизации движения определяет возникновение явления недостаточной поворачиваемости – закрывает дроссельную заслонку, снижая скорость автомобиля чтобы улучшить сцепление передних колес с дорогой. Одновременно, притормаживает внутренние заднее колесо. Возникает сила, аналогично принципу описанному ранее, которая возвращает автомобиль на траекторию движения. Это сила, удерживает переднюю ось автомобиля от сноса и стабильно поддерживает траекторию во время поворота.

Именно таким образом система стабилизации движения VSC компенсирует возникающее боковое скольжение и поддерживает стабильное движение автомобиля.


Как система стабилизации определяет боковое скольжение

В начале статьи мы делали акцент на то, что система стабилизации взаимодействует с ABS и антипробуксовочной системой TRC. Иными словами, VSC сконструирована на основе системы abs и trc.
Состоит из четырех частей;

  • Датчиков
  • Электронного блока управления компьютера
  • Исполнительных механизмов
  • Информационного блока

Датчики.

Два датчика, определяющие состояние движения автомобиля, расположены под центральной консолью авто.

  •  Датчик угловой скорости (рыскания), определяет вращение автомобиля вокруг вертикальной оси.
Датчик угловой скорости, эту скорость еще называют скоростью рыскания, а датчик – датчиком рыскания. В автомобильной терминологии определяется как –YRS (YAW RATE SENSOR).
  • Датчик замедления (DECELERATION SENSOR) определяет степень замедления центра тяжести в осевом и боковом направлениях.

Датчик угла поворота рулевого колеса (STEERING ANGLE SENSOR) определяет насколько поворачиваются управляющие колес.
Датчик скорости (SPEED SENSOR) определяет скорость вращения каждого колеса.
Датчик положения дроссельной заслонки (THROTTLE POSITION SENSOR) определяет угол открытии дроссельной заслонки.
Датчик давления главного тормозного цилиндра (MASTER CYLINDER PRESSURE SENSOR) определяет давление в главном тормозном цилиндре при работе водителя педалью тормоза.

Электронный блок управления компьютера  (ECU – Engine Control Unit)

Информация посылаемая датчиками обрабатывается ЭБУ компьютера. Компьютер управляет исполнительными механизмами и информационным блоком.

Исполнительные механизмы

  • Гидравлические блок управления (HYDRAULIC CONTROL UNIT) регулирует гидравлическое давление в рабочих тормозных цилиндрах колёс.
  • Исполнительный механизм дроссельной заслонки (THROTTLE ACTUATOR), который открывает и закрывает ее.

Информационный блок

  • Сигнальная лампочки скольжения (SLIP INDICATOR LIGHT) информирует водителя о возникновении бокового скольжения.
  • Предупредительный сигнал (WARNING BUZZER), дополнительно информирует водителя о боковом скольжении звуком.

Работа системы стабилизации движения VSC

При движении, во время поворота, ЭБУ компьютера получает информацию от датчиков скорости, угловой скорости, замедления,…. и постоянно оценивает состояние движения автомобиля. Когда компьютер определяет, что автомобиль близок к возникновению избыточной поворачиваемости – включает;

  • Исполнительный механизм дроссельной заслонки чтобы уменьшить мощность.
  • Гидравлический блок управления чтобы подать давление в рабочий цилиндр наружного переднего колеса, притормозить его и не допустить бокового скольжения автомобиля.
  • Сигнальную лампочку скольжения о возникновении опасной ситуации.
  • Предупредительный сигнал, чтобы проинформировать водителя о включении в работу системы VSC.

При недостаточной поворачиваемости компьютер проделывает аналогичную работу, за исключением порядка подтормаживания колес.

Таким образом, умная система стабилизации движения, используя сигналы различных датчиков помогает водителю стабилизировать движение автомобиля и расширить область безопасного управления автомобиля.